DE2122967C3

DE2122967C3 - Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen und Weitergeben elektrischer Bezugsimpulse

Info

Publication number: DE2122967C3
Application number: DE2122967A
Authority: DE
Inventors: Volker 6081 Klein-Gerau Guyot; Paul Dipl.-Ing. Holdinghausen; Martin Dipl.-Ing. Mueller
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1971-05-10
Filing date: 1971-05-10
Publication date: 1975-10-09
Also published as: US3852673A; GB1371463A; DE2122967B2; US3976947A; DE2122967A1; US4020423A; FR2139327A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen und Weitergeben elektrischer Bezugsimpulse für die Bestimmung der Unwuchtwinkellage an Wuchtkörpern in Abhängigkeit vom Umlauf beliebiger, mit einer Marke versehener, rotierender Wuchtkörper durch rückwirkungsfreies Abtasten der Marke.

Bei einem bekannten Verfahren (deutsche Patentschrift 1 103 637) wird aus einer fotoelektrisch oder elektromagnetisch abgetasteten Marke eine nadelimpulsförmige Abtastung erzeugt, aus welcher Bezugsimpulse für die Bestimmung der Unwuchtwinkellage gewonnen werden. Es sollen damit Rechteckspannungen erzeugt werden, die aus exakt geformten Impulsen bestehen und weitgehend frei von überlagerten Oberwellen sind. Mit einem bekannten fotoelektrischen Winkellagengeber (deutsche Patentschrift 1 103 639) sollen ebenfalls aus der Abtastung ei nur relativ schmalen Marke am Wuchtkörper Bezugsimpulse erzeugt werden, welche die Messung der Unwuchtwinkellage gestatten.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung und Weiterleitung elektrischer Bezugsimpulse ist die Abhängigkeit der Genauigkeit der erzeugten Impulse von der Genauigkeit, mit welcher bei gleichen und verschiedenen Wuchtkörpern die abzutastende Marke angebracht ist. Außerdem lassen sich derartige Verfahren und Einrichtungen nur für schmale abzutastende Marken benutzen. Weiterhin besteht bei den bekannten Verfahren und Einrichtungen keine Möglichkeit Fehler, welche beispielsweise durch Alterung der verwendeten Fotozellen auftreten, und weiche zwangsläufig eine Änderung des Impulses in seiner Schärfe und damit in der Genauigkeit des weitcrzuleitendcn Be-

122 967

zugssignals hervorrufen, zu erkennen und zu Beseiti- Tor von einem Impulsgenerator erzeugte Zählimgen. Aufgabe der Erfindung ist es, unabhängig von der pulse einem Digitalzähler zugeführt werden, dessen Anordnung der abzutastenden Marke, unabhängig Zählerstand am Ende des Abtastimpulses mittels von der Güte, mit welcher die Marke am Wucht- Steuerung durch die Rückflanke des Abtastimpulses körper angebracht wird, und unabhängig von den 5 auf einen Digitalspeicher übertragen wird, der Inhalt zum Abtasten verwendeten fotoelektrischen oder des Digitalzählers gelöscht wird und daß in einer elektromagnetischen Systemen einen von Störimpul- Vergleichsstufe die in Abhängigkeit des nächsten sen befreiten Bezugsimpuls zu erzeugen und weiter- Impulses eingezählten Werte mit einem Teil des zuleiten, weLher den Anforderungen der Auswucht- Speicherwertes verglichen werden und bei Gleichtechnik in bezug auf die Reproduzierbarkeit der io heit der Bezugsimpuls weitergegeben wird.
Meßergebnisse entspricht. Dies wird erfindungsge- Durch den Aufbau dieser Schalteinrichtung, aus maß dadurch erreicht, daß die Weitergabe des elek- digitalen Bausteinen, wird eine Kompaktbauweise trischen Bezugsimpulses von der Mitte des Abtast- erreicht, die außerdem den Vorteil besitzt, mit beimpulses gesteuert wird. liebiger Genauigkeit den Bezugsimpuls zu erzeugen

Ein wesentlicher Vorteil dieses neuen Verfahrens 15 und weiterzuleiten.

besteht darin, daß unabhängig von der Drehzahl des Eine Ausgestaltung dieser Schalteinrichtung be-Wuchtkörpers und unabhängig von der Form oder steht darin, daß an Stelle des Digitalspeichers ein der Lage der abzutastenden Marke ein stets exakter zweiter, vom nächsten Abtastimpuls gesteuerter Bezi'gsimpuls weitergeleitet wird, und weiterhin rückwärtszählender Zähler eingesetzt wird. Hierdaun, daß es hierdurch erstmals möglich wird, breite 20 durch wird erreicht, daß die Abgabe des Bezugs-Marken oder nur tangential abzutastende Marken impulses bei Zählerstand Null erfolgt und die Verals Bezugsmarken zu verwenden. gleichsschaltung sich somit auf das Feststellen des

Um den Einfluß von Störimpulsen zu vermeiden, Zählerstandes Null reduziert.

welches auch Aufgabe des oben genannten Standes Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß der Technik ist, wird dort vorgeschlagen, schmale 25 Zähler und Speicher in Dualcode arbeiten. Durch die Marken abzutasten und hieraus durch rückwirkungs- Dualcodierung wird in besonders einfacher Weise freies Abtasten nadeiförmige Impulse zu erzeugen. eine Halbierung der Zählimpulse durch Verschieben Die so erzeugten Impulse besitzen jedoch ebenfalls des eingespeicherten Wertes um eine Stelle erreicht, einen nicht vermeidbaren Anteil an Störimpulsen, Eine besonders zweckmäßige Schaltungsanordnung durch welche die Weiterverarbeitung dieser Impulse 30 zur Durchführung des Verfahrens, den Bezugsimzu Bezugsimpulsen in Frage gestellt ist. Zur Ver- puls zwangsläufig in Abhängigkeit der maximalen meidung dieser Nachteile ist eine Weiterbildung des Geberimpulshöhe zu steuern ist dadurch gekennerfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gekenn- zeichnet, daß an einem Eingang einer Vergleichszeichnet, daß die Weitergabe des elektrischen Be- einrichtung der in einem Kondensator über eine zugsimpulses zwangsläufig in Abhängigkeit der maxi- 35 Diode gespeicherte Spitzenwert des Geberimpulses malen Geberimpulshöhe gesteuert wird. Hierdurch in Reihe mit dem gesamten Geberimpuls angelegt wird eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungs- und an einen weiteren Eingang der Vergleichseingedankens geschaffen. richtung ein mittels eines verstellbaren Potentio-

Eine bevorzugte Schaltvorrichtung, zur Durchfüh- meters fest eingestellter Spannungswert angelegt wird rung des Verfahrens, den Bezugsimpuls von der 40 und in Abhängigkeit der Schaltfunktion der VerMitte des Abtastmarkenimpulses zu steuern, besteht gleichseinrichtung an deren Ausgang ein von Stördarin, daß der Abtastmarkenimpuls mittels Gleich- einflüssen befreiter Bezugsimpuls weitergebbar anrichter einem Integrator zugeführt wird und abhän- liegt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise unabgig vom Ende des Impulses, der am Ausgang des hängig von der Impulshöhe des Geberimpulses eine Integrators anstehende Spannungswert von einer 45 Ausschaltung der Störspannungen erreicht.
Zeitstufe gesteuert, einem Speicherkondensator zu- Eine Ausgestaltung dieser erfinderischen Schalgeführt, anschließend die im Integrator befindliche tungsanordnung besteht darin, daß an einen Eingang Spannung gelöscht wird und daß in einer Ver- einer Vergleichseinrichtung ein Teil des Spitzen gleichseinrichtung zur Weitergabe des Bezugsim- wertes des Geberimpulses über ein festeinstellbares pulses ein Teil der gespeicherten Spannung mit der so Potentiometer und an einen weiteren Eingang der vom nächsten Impuls stammenden Integratorspan- Geberinipuls unbeeinflußt angelegt wird und in Abnung verglichen wird. hängigkeit der Schaltfunktion der Vergleichseinrich-

Eine Ausgestaltung dieser Schalteinrichtung be- tung an deren Ausgang ein von Störeinflüssen besteht darin, daß über einen von einem Frequenzteiler freiter Bezugsimpuls weitergebbar anliegt. Auch gesteuerten Schalter, über je einen Gleichrichter die 55 durch diese Schaltungsanordnung wird erreicht, daß Abtastimpulse je einem Integrator wechselweise zu- unabhängig von der Impulshöhe des Geberimpulses geführt werden und die am Ausgang der integrato- eine Aussiebung der Störspannungen erreicht wird, ren zeitlich verschobenen Spannungswerte über Durch die Erfindung wird es in der Auswuchteinen weiteren, ebenfalls von den Abtastimpulsen tei-hnik erstmals möglich, eindeutige, von Störimüber den vom Frequenzteiler gesteuerten Schalter 60 pulsen befreite Bezugsimpulse zu erzeugen und weieiner Vergleichseinrichtung zur Weitergabe des Be- terzugeben, ohne Rücksicht auf die Breite und Anzugsimpulses zugeführt werden, derart, daß ein Teil Ordnung der abzutastenden Marke und die Lage der des zeitlich früheren mit dem nachfolgenden Span- Abtasteinrichtung zur Marke und unabhängig von nungswert vor dessen Löschung verglichen wird. dem Alterungszustand der verwendeten foloelektri-

Eine andere Schalteinrichtung zur Durchführung <>.< > sehen oder elektromagnetischen Abtastmittel,

des Verfahrens, den Bezugsimpuls von der Mitte des Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen der

Abtastmarkenimpulses zu steuern, besteht darin, daß Erfindung sind den schematischen Figuren sowie dei

über ein vom Beginn des Abtastimpulses geöffnetes nachstehenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigi

Fi g. 1 eine bevorzugte Schaltvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, um die Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses von der Mitte des Abtastimpulses zu steuern,

Fig. 2 die wichtigsten Spannungsverläufe in der Schaltvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Schaltvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, um die Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses von der Mitte des Abtastimpulses zu steuern,

Fig. 4 die wichtigsten Spannungsverläufe der Schaltvorrichtung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Schaltvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, um die Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses von der Mitte des Abtastimpulses zu steuern, unter Verwendung eines Digitalzählers und eines Digitalspeichers,

Fig. 6 eine dritte Schaltvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, um die Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses von der Mitte des Abtastimpulses zu steuern, unter Verwendung zweier Digitalzähler,

Fig. 7 eine Schaltvorrichtung zur zwangsläufigen Steuerung der Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses in Abhängigkeit der maximalen Geberim- pulshöhe,

Fig. 8 die wichtigsten Spannungsverläufe in der Schaltvorrichtung gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine weitere Schaltungsvorrichtung zur zwangsläufigen Steuerung der Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses in Abhängigkeit der maximalen Geberimpulshöhe und

Fig. 10 die wichtigsten Spannungsverläufe in der Schaltvorrichtung gemäß Fig. 9.

Nach Fig. 1 ist ein Rotor 1 drehbar auf einer Welle 2 gelagert und mit einer Abtastmarke 3 versehen. Diese Abtastmarke 3 kann z. B. ein reflektierender Streifen oder eine Marke mit bestimmten magnetischen Eigenschaften sein. Diese Marke 3 wird von einer Vorrichtung abgetastet, die hier als Lampe 4 und Fotozelle 5 dargestellt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Verwendung bei fotoelektrischer Abtastung beschränkt, es kann vielmehr bei jeder beliebigen Abtastung angewendet werden.

Der Abtastvorrichtung (4, 5) ist eine Eingangsstufe 6 nachgeschaltet, in der das von der Abtastvorrichtung (4, 5) erzeugte Signal verstärkt und der nachfolgenden Schaltvorrichtung (7) angepaßt wird. In dieser Schaltvorrichtung (7), die später zu beschreiben ist (vgl. F i g. 7 bis 10), wird der von der Abtastvorrichtung (4, 5) und der Eingangsstufe 6 gebildete Geberimpuls von Störspannungen befreit, indem ein Bezugsimpuls gebildet wird, der zwangsläufig in Abhängigkeit der maximalen Geberimpulshöhe gesteuert wird. Am Ausgangs der Steuervorrichtung 7 liegt eine exakte Rechteckspannung an, die unter der Bezeichnung U₁ in F i g. 2 dargestellt ist, und die einer weiteren Schaltvorrichtung 101 zugeführt wird.

In dieser Schaltvorrichtung 101 wird die Rechteckspannung t/, über einen Gleichrichter 9 und eine Widerstandskette, bestehend aus einer Serie von überbrückbaren Widerständen 10 bis 14 einem Integrator 15 zugeführt. Der Integrator 15 beinhaltet ⁶S einen über einen Kondensator 17 gegengekoppelten Rechenverstärker 16. Der Kondensator 17 kann über einen Schalttransistor 18 kurzgeschlossen werden.

Über einen weiteren Widerstand 19 wird die Spannung am Ausgang des Integrators 15 einem Speicher 20 zugeführt. Dieser Speicher 20 besteht aus einem Rechenverstärker 21, einem Speicherkondensator 22, einem Feldeffekttransistor 23, einem Widerstand 24, und einem Schalttransistor 25. In einer Vergleichsstufe 26, bestehend aus den Widerständen 27, 28 und 29 wird ein Teil der im Speicher 20 gespeicherten Spannung mit der vom nächsten Impuls herrührenden Ausgangsspannung des Integrators 15 verglichen. Bei Gleichheit der beiden Spannungen wird über den Verstärker 30 ein Impuls an der Ausgangsklemme 31 der Schaltvorrichtung abgegeben. An einem Potentiometer 32 kann ein eventuell vorhandener Nullpunktsfehler des Verstärkers 30 ausgeglichen werden.

Zur Steuerung der Schaltvorrichtung 101 dient eine monostabile Schaltvorrichtung 33, die mit dem Ausgang 8 der noch zu beschreibenden Schaltvorrichtung 7 verbunden ist. Ebenfalls mit dem Ausgang 8 der Schaltvorrichtung 7 verbunden ist eine Umkehrschaltung 34, die ihrerseits zusammen mit dem Ausgang der monostabilen Schaltvorrichtung 33 einmal an eine Flip-Flop-Schaltung 35 gekoppelt ist. Die Flip-Fl.op-Schaltung 35 ist mit dem Schalttransistor 18 im Integrator 15 und die monostabile Schaltvorrichtung 33 zum anderen mit dem Schalttransistor 25 im Speicher 20 verbunden.

Die Schaltvorrichtung 101 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses in Abhängigkeit von der Mitte des Abtastimpulses funktioniert in folgender Weise:

Der monostabilen Schaltvorrichtung 33 wird die von der Schaltvorrichtung 7 erzeugte exakte Rechteckspannung U_i zugeführt (vgl. F i g. 2). Am Ende jedes Impulses der Spannung U₁ entsteht am Ausgang der monostabilen Schaltvorrichtung 33 ein Impuls, der unter der Bezeichnung U_n in F i g. 2 dargestellt ist. Am Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 35 entsteht eine Folge von Impulsen, die beginnen, wenn der von der monostabilen Schaltvorrichtung 33 erzeugte Impuls beendet ist, und die enden, wenn der von ν der Schaltvorrichtung 7 erzeugte Impuls beginnt. Diese Impulsfolge ist mit der Bezeichnung U₃ in Fig. 2 dargestellt. Die von der Schaltvorrichtung 7 erzeugte Rechtecksspannung wird außerdem in der Schaltvorrichtung 101 über den Gleichrichter 9 und die Widerstandskette 10 bis 14 dem Integrator 15 zugeführt. Zu Beginn eines jeden Impulses wird der Schalttransistor 18 gesperrt, so daß im Kondensator 17 des Integrators 15 linear mit der Zeit eine negative Spannung anwächst. Am Ende des Impulses wird vom Gleichrichter 9 ein weiterer Stromfluß verhindert. Gleichzeitig wird über die monostabile Schaltvorrichtung 33 der Schalttransistor 25 des Speichers 20 leitend, so daß die Spannung am Ausgang des Integrators 15 in den Speicher 20 übertragen werden kann. Mit Hilfe des Rechenverstärkers 21 wird erreicht, daß die Speicherspannung im Vorzeichen umgekehrt und in der Größe exakt gleich der Ausgangsspannung des Integrators 15 ist. Mit Beendigung des von der monostabilen Schaltvorrichtung 33 erzeugten Impulses wird über die Flip-Flop-Schaltung 35 der SchalUransistor 18 des Integrators 15 leitend, so daß sich der Kondensator 17 des Integrators 15 über den Schalttransistor 18 entladen kann. Damit wird der Inhalt des Integrators 8 ge

löscht, mit ein IZ₄ in die mc sistor Z speichi Der zi der Bc Die außerd 26 an grator: anliegi derstäi eher C rühren Wert , den S]

30 ein tung I Gegen negaü der V U₁, d exakte gangs? tional

31 dci Impul von d pulses breite — trii gangsi der N crzeus

Flop-:

löscht

30 nii

mit i

positr

erreic

der '.

lais -

löscht. Am Ausgang des Integrators 18 entsteht so- arbeitenden Baueinheit — bei der in Fig. 3 dar-

mit ein Spannungsveriauf, der unter der Bezeichnung gestellten Schaltstellung der Schalter 43, 50, 52 und

U₄ in F i g. 2 dargestellt ist. Gleichzeitig wird durch 57 ist dies die Baueinheit 41 — wird über einen

die monostabile Schaltvorrichtung 33 der Schalttran- Schalter 52 und einen aus zwei vorzugsweise gleichen

sistor 25 des Speichers 20 gesperrt, so daß der ge- 5 Widerständen 53 und 54 gebildeten Spannungsteiler

speicherte Wert im Speicherkondensator 22 verbleibt. einem Eingang 55 eines Schaltverstärkers 56 zuge-

Der zeitliche Verlauf der Speicherspanniing ist mit führt. Die Ausgangsspannung der in der gezeichneten

der Bezeichnung U, in F i g. 2 dargestellt. " Schaltstellung als Integrator arbeitenden Baueinheit

Die Ausgangsspannung des Integrators 15 liegt 40 wird über einen Schalter 57 einem zweiten Ein-

außerdem am Widerstand 29 in der Vcrgleichsstufe io gang 58 des Schaltverstärkers 56 zugeführt. Die

26 an. Dort wird die Ausgangsspannung des Inte- Schalter 52 und 57 werden ebenfalls gleichzeitig mit

grators 15 mit der an den Widerständen 27 und 28 den Schaltern 43, 50 von dem Relais 42 betätigt. Das

anliegenden Speicherspannung verglichen. Die Wi- Relais 42 wird seinerseits von einer mit den Impul-

derstände 27. 28 und 29 sind vorzugsweise von glei- sen U₁ beaufschlagten Flip-Flop-Schallung 59 ge-

cher Größe. Erreicht die vom nächsten Impuls her- 15 schaltet.

rührende Integratorausgangsspannung den halben Diese Schallvorrichtung zur Durchführung des er-

Wert der an den Widerständen 27 und 28 anliegen- findungsgemäßen Verfahrens arbeitet in folgender

den Speicherspannung, so wird über den Verstärker Weise (vgl. auch Fig. 4): Liegen die Schalter43, 50,

30 ein Impuls an den Ausgang 31 der Schaltvorrich- 52 und 57 in der gezeichneten Stellung, arbeitet die tung 101 gegeben. Der Verstärker 30 arbeitet ohne 20 Baueinheit 41 als Speicher. Die Spannung in dem Gegenkopplung als Schaltverstärker und kippt auf Speicherkondensator 46 wächst damit über die negative Ausgangsspannung, wenn die Spannung in Dauer des von der Schalleinrichtung 7 erzeugten Imder Vergleichsstufe 26 Null wird. Da die Spannung pulses linear an, der Schalttransistor 48 ist über die LZ₁, die von der Schaltvorrichtung 7 erzeugt wird. Dauer des Impulses gesperrt.

exakte Rechteckform besitzt und^ damit die Aus- 25 Der Schalttransistor 49 der Baueinheit 41 ist eben-

gangsspannung U₄ des Integrators 15 streng propor- falls gesperrt. Am Ende des Impulses werden über

tional mit der Zeit anwächst, entsteht am Ausgang das vom Flip-Flop 59 betätigte Relais 42 die Schal-

31 der Schaltvorrichtung genau zu dem Zeitpunkt ein ter 43, 50. 52 und 57 in ihre andere Lage umge-Impuls in negativer Richtung, wenn die Mitte des schaltet, so daß sich die Funktion der Baueinheit 40, von der Schaltvorrichtung 7 erzeugten Rechteckim- 3° 41 vertauscht. Die Schalttransistoren 48, 49 sind bei pulses erreicht ist. Nach einer Änderung der Impuls- positiver Basisspannung oder offener Basis gesperrt, breite der Spannung U₁ — wie in Fig. 2 dargestellt In der gezeichneten Schaltstellung ist der Ausgang — tritt bereits der auf diese Änderung folgende Aus- des Speichers 41 über den Schalter 52 und den mit gangsimpuls U₀ zum richtigen Zeilpunkt auf. d. h. in den Widerständen 53 und 54 gebildeten Spannungsder Mitte des von der Schaltvorrichtung 7 nunmehr 35 teiler mit dem Eingang 55 des Schaltverstärkers 56 erzeugten Rechieckimpulses. verbunden. Am Eingang 55 des Schaltverstärkers 56

Wenn der Inhalt des Integrators 15 über die Flip- liegt damit nur die halbe Speicherspannung an. Die

Flop-Schaltung 35 und den Schalttransistor 18 ge- Ausgangsspannung des Integrators 40 wird über den

löscht wird, liegt am Eingang des Schaltverstärkers Schalter 57 mit dem zweiten Eingang 58 des Schalt-

30 nur noch die Spannung des Speichers 20 an. Da- 40 Verstärkers 56 verbunden. Erreicht die Ausgangs-

mit ist die Eingangsspannung des Verstärkers 30 spannung des Integrators 40 den Wert, der an dem

positiv und der Äusgangsimpuls wird beendet. ersten Eingang 55 des Schaltverstärkers 56 anliegt.

Aus Gründen der Dimensionierung der verwen- also den Wert der halben Speicherspannung, gibt dei

deten Bauteile ist es zweckmäßig, die Speicherspan- Schaltverstärker 56 einen Impuls an den Ausgang 6i

nung zwischen +1 und +10 V zu wählen. Dies kann 45 der Schaltvorrichtung.

erreicht werden, indem ein Teil der Widerstands- Am Ende des Impulses U₁ wird der Inhalt dei

kette 10 bis 14 über die angedeuteten Buchsen über- vorher als Speicher arbeitenden Baueinheit gelöscht

brückt wird. Damit liegt in diesem Augenblick am Eingang 58 de!

Eine zweite Schaltvorrichtung zur Durchführung Schaltverstärkers 56 die Spannung Null und der Aus-

des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Weitergabe 5° gangsimpuls wird beendet.

des elektrischen Bezugsimpulses in Abhängigkeit von Tn Fig. 4 sind die Spannungsverläufe an der

der Mitte des Abtastimpulses zu steuern, ist in wichtigsten Punkten der Schaltvorrichtung darge-

Fig. 3 dargestellt. Diese Schaltvorrichtung besteht stellt. U₁ stellt die von der Schalteinrichtung7 er

im wesentlichen aus zwei Baueinheiten 40 und 41, zeugte Impulsfolge dar, U₁ und U_s zeigen die Aus

die wechselweise als Integrator und als Speicher ge- 55 gangsspannungen der Integratoren 40 und 41 und U₁

schaltet werden. Die von der, hier nicht dargestellten zeigt die Ausgangsspannung des Schaltverstärkers 56

Schaltvorrichtung 7 erzeugten Rechteckimpulse U₁ Eine dritte Schalteinrichtung zur Durchfiihrunj

werden über den Gleichrichter 9, den von dem Re- des erfindungsgemäßen Verfahrens arbeitet mit einen

Iais42 betätigten Schalter 43 und die vereinfacht Impulsgenerator 65 (vgl. Fig. 5), der über ein To

dargestellten Widerstandsketten 10 bis 14 den Bau- 60 (,(, Impulse an einen Digitalzähler 67 abgibt. De

einheiten40, 41 wechselweise zugeführt. Die Bau- Digitalzähler arbeitet zweckmäßigerweise im Dual

einheiten 40, 41 bestehen aus den Rechenverstärkern code. Das Tor 66 wird mit Beginn des von der hie

44, 45 den Speicherkondensatoren 46, 47 und den nicht dargestellten Schaltvorrichtung 7 erzeugten Im

Schalttransistoren 48, 49. Die Schalttransistoren 48. pulses U₁ geöffnet und mit dessen Ende geschlossen

49 werden über den Schalter 50, der gleichzeitig mit 65 Die von der Schaltvorrichtung 7 erzeugten Impulsi

dem Schalter 43 über das Relais 42 betätigt wird, steuern außerdem eine monostabile Stufe 33, einei

und über einen Widerstand 51 mit Spannung beauf- Umkehrer 34 und eine von diesen beaufschlagt

schlagt. Die Ausgangsspannung der als Speicher Flip-Flop-Schaltung 35, deren Funktionsweise be

reits in der Beschreibung zu F i g. 1 dargelegt wurde. zwangeng in^hänjjgkeit der maximalen Geber-Mit Beendigung eines ersten vonder Schach- -mpulshohe gesteht wird.^ ^ _&

tung7 erzeugten Impulses U ^v id fecsluer tu c η ^ ^ ^ ^ _{Abtastvorrichtung 4} j

"if ^C\iT I, ,',Sr₁ Der Serin!Mil Sl 82 »ird eine am einstellbarer, Widersland 84 abge-

SÄ ₈enau^Pi„ der MiUe der Ein- ,owedjsel, ^ Ausganges ^J—er, 82 ⁸T„'e^mPvere^einfacnle Schaltvorrichtung, die ähnlich der Beieichnung O₁, in F i g 8 dargestellt ist. Diese

£l3efi^^iii^hrgS,^sss; SÄ°i -^ecks ^a

Ä^SSÄ Sr^r^Sd;Zt£eS»^L^ataähl'^Ch richtung 34 und der ^Wj^.^ _{Eine weitere} Ausführungsform der Schaltvorrich-Tor66 und ^die/^inhe'\^en _rff^ ,ung7 wird an Hand der Fig. 9 und 10 dargestellt.

von den von de.■ ™* *»**£ Sert Dem Ser Dai von der Abtastvorrichtung 4. 5 über eine Eintung 7 erzeugten Impulsen U gesteuert^cm ^ _{erze sj} , _v _{wird über ein Po}.

67 ,st ein weiterer_f ^g^a^^h1^ ™f J^S rentiometer 87 und einen Widerstandes einem der rückwärts zahlt. *™**™™°™?*_ά _d°_{e Zahl} Rechenverstärker 89 zugeführt, der mit den beiden Schaltemnchtungjerze^ ^ _n ^ ^ _{Widemand 92 zu}

7^OnDi_ehalzTer67^ en.ezähHMit⁸ Beendigung einem Spitzenwertverstärker geschaltet ist. Tn einem

m den Digitalzähler 67 «ng«an^|1. ^ ^b Kondensator 93 wird die im Vorzeichen umge-

desesten Impulses w,rd der Tnhalt ^s ^^ Spitzenspannung gespeichert. Der

67 gesteuert durch die JmheUen .33 34. 35 «n Jen , t _Ko»_ndcnsaf_or „ £ _{ichcrten Sp}an-

wS^au^Z^"Se'«Xrt^SÄwe^nung ist in Fig.10 unter der Bezeichnung U₁ dar-Wertum die Haltte Nernngu , gestellt. Die am Kondensator 93 anliegende Span-

Γ fT η ^l, T^SiS°S βÄt M? SSn e'ncs nune U₁, wird über den Widerstand 94 dem Eingang der Inhalt des Zahlers 67 ge oschu M, beguin Sdialtverstärkers 95 zugeführt. Dem gleichen

;:^Ue;_e;;_e ⁿ _n ^de _d;_e ^Sf_o ^a _m ^teLÄcra ™S ί^η Hingang wird die Eingangsspannung U₁₄ über einen mndse wiederum Tn deTüigi talzähl er 67 eingezählt 45 gleichgroße. Widerstand 96 zugeführt. Die Aus- und ί eichzciU ™ählt der Digitalzähler 74 die glei- gangsspannung des Schaltverstärker.; 95 wechselt ihr chen tpuTs Rückwärts. Erreicht der Inhalt des Vorzeichen wenn die Summe der bc,den Spannunnip?-_al7ählers 74 den Wert Null, wird über die Und- gen U₁₄ und U_1n ihr Vorzeichen wechselt. Es cnt-Dmnalzdhlers 74 JJ"^^ _{die Ausgangsklcmmc} 76 steht daher der unter der Bezeichnung U₁₀ dargevorrichtung gegeben. 5o stellte Impulsspannungsverlauf der wie U₁₃ der Im-

äher beschriebene Schalteinrich- pulsspannung U₁ entspricht. Mittels des PotenlioderFig 7 bis 10 erläutert. Die meters 87 kann eingestellt werden, bei welchenvon der Abtastvornchtung 4~, 5 z.B. der Fotozelle, Bruchteil des Spitzenwertes der Eingangsspannuni prreuBte Spannung ist durch Störspannungen über- U₁₄ ein Ausgangsimpuls abgegeben wird, indem irr laeert so daß ein Spannungsverlauf etwa in der mit 55 Kondensator 93 nur der entsprechende Bruchteil dei II und U dargestellten Form entsteht (vgl. F i g. 8 Spitzenspannung gespeichert wird. Damit wird du d \0) Dabei stammen nur die höchsten Spitzen Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses U₁ voi vnn der abzutastenden Marke; die Größe des Spit- der maximalen Geberimpulshöhe gesteuert. Unwertes kann iedoch in weiten Grenzen variieren. Ähnliches gilt für die Schaltvorrichtung gemal Aufgabe der Schalteinrichtung 7 ist es aus dieser,to Fig. 7. Hier wird die am Potentiometer 84 abgcgnf mit Störspannungen überlagerten Eingangsspannung fene Spannung U₁₁ so gewählt, daß lediglich di U bzw U eine exakte Rechteckspannung zu er- höchsten Spitzen der Eingangsspannung Impulse aus zeugen indem ein Bezugsimpuls gebildet wird, der lösen.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erzeugen und Weitergeben elektrischer Bezugsimpulse in Abhängigkeit vom Umlauf beliebiger, mit einer Marke versehener, rotierender Wuchtkörper durch rückwirkungsfreies Abtasten der Marke, dadurch gekennzeichnet, daß die Weitergabe des Bezugsimpulses von der Mitte des Geberimpi'Ises gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weitergabe des elektrischen Bezugsimpulses zwangläufig in Abhängigkeit von der maximalen Geberimpuishöhe gesteuert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastmarkenimpuls mittels Gleichrichter (9) einem Integrator (15) zugeführt wird, und abhängig vom Ende des Impulses der am Ausgang des Integrators (15) anstehende Spannungswert von einer Zeitstufe (33, 34, 35) gesteuert einem Speichenkondensator (22) zugeführt, anschließend die im Integrator (15) befindliche Spannung gelöscht wird und daß in einer Vergleichseinrichtung (26) zur Weitergabe des Bezugsimpulses ein Teil der gespeicherten Spannung mit der vom nächsten Impuls stammenden Integratorspannung verglichen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über einen von einem Frequenzteiler (59) gesteuerten Schalter (42, 43, 50, 52 und 57) über je einen Gleichrichter (9) die Abtastimpulse je einem Integrator (40, 41) wechselweise zugeführt werden und die am Ausgang der Integratoren zeitlich verschobenen Spannungswerte über einen weiteren, ebenfalls von den Abtastimpulsen über den vom Frequenzteiler (59) gesteuerten Schalter (52, 57) einer Vergleichseinrichtung (56) zur Weitergabe des Bezugsimpulses zugeführt werden, derart, daß ein Teil des zeitlich früheren mit dem nachfolgenden Spannungswert vor deren Löschen verglichen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über ein vom Beginn des Abtastmarkenimpulses geöffnetes Tor (66) von einem Impulsgenerator (65) erzeugte Zählimpulse einem Digitalzähler (67) zugeführt werden, dessen Zähler- .v stand am Ende des Abtastmarkenimpulses mittels Steuerung durch die Rückflanke des Abtastimpulses auf einen Digitalspeicher (68) übertragen wird, der Inhalt des Digitalzählers (67) gelöscht wird und «iaß in einer Vergleichsstufe (69) die in Abhängigkeit des nächsten Impulses eingezählten Werte mit einem Teil des Speicherwertes verglichen werden und bei Gleichheit der Bezugsimpuls weitergegeben wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- '«> kennzeichnet, daß an Stelle des Digitalspeichers (68) ein zweiter vom nächsten Abtastimpuls gesteuerter, rückwärts zählender Zähler (74) eingesetzt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Zähler (67, 74) und der Speicher (68) im Dualcode arbeiten.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Eingang (81) einer Vergleichseinrichtung (82) der in einem Kondensator (80) über eine Diode (85) gespeicherte Spitzenwert des Geberimpulses in Reihe mit dem gesamten Geberimpuls angelegt und an einem weiteren Eingang (86) der Vergleichseinheit (82) ein mittels eines verstellbaren Potentiometers (83,84) fest eingestellter Spannungswert angelegt wird und in Abhängigkeit der Schaltfunktion der Vergleichseinrichtung (82) an deren Ausgang ein von Störeinflüssen befreiter Bezugsimpuls weitergebbar anliegt.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einen Eingang einer Vergleichseinrichtung (95) ein Teil des Geberimpulses über ein fest einstellbares Potentiometers (87) und einen Spitzengleichrichter (89 bis 91) und an einen weiteren Eingang der Geberimpuls unbeeinflußt angelegt wird und in Abhängigkeit der Schaltfunktion der Vergleichseinrichtung (95) an deren Ausgang ein von Störeinflüssen befreiter Bezugsimpuls weitergebbar anliegt.